主要內(nèi)容

研究團(tuán)隊(duì)通過光學(xué)和全面光-電耦合器件模擬仿真，分析了光子回收(PR)和發(fā)光耦合(LC)對(duì)全鈣鈦礦疊層太陽能電池光伏性能的影響。該研究采用了一種全面的計(jì)算方法，使用 Setfos 將光學(xué)和全光電模擬相結(jié)合。以格林函數(shù)形式來評(píng)估光學(xué)過程，解釋波動(dòng)光學(xué)效應(yīng)。同時(shí)，完整的光電模擬仿真集成了漂移擴(kuò)散模型，以反映真實(shí)的電荷傳輸，包括由于移動(dòng)離子和非輻射復(fù)合引起的損失。

研究表明，PR比LC對(duì)器件性能的影響更大，特別是當(dāng)疊層電池接近電流匹配時(shí)。LC在底部受限配置中變得更加重要，并且由于PR導(dǎo)致的頂部電池電壓增加，其效果被放大。研究還發(fā)現(xiàn)，在電荷傳輸層和電極層中存在顯著的寄生吸收，這削弱了PR和LC的優(yōu)勢。盡管存在這些損失，整體性能的提高仍然有限，這表明可以進(jìn)一步優(yōu)化這些器件。

這一詳細(xì)的分析結(jié)合了電損耗通道，為實(shí)現(xiàn)全鈣鈦礦疊層太陽能電池的全面光電優(yōu)化提供了見解，從而提高其在光伏領(lǐng)域的效率和實(shí)際適用性。

Effects of Photon Recycling and Luminescent Coupling in All-Perovskite Tandem Solar Cells Assessed by Full Opto-electronic Simulation

Urs Aeberhard, Simon J. Zeder, Beat Ruhstaller